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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A lesão da medula espinhal afeta as vias que transportam informações do cérebro e para ele. Após a lesão medular (LM), a plasticidade cerebral leva a uma reorganização cortical, cujas consequências nas funcionalidades cerebrais permanecem obscuras. Compreender os efeitos da reorganização cortical após a lesão medular é importante devido ao seu potencial em predizer resultados clínicos, bem como levar a novas abordagens terapêuticas para melhor reabilitação do paciente. Este estudo utilizou modelos de conectividade funcional (CF) para demonstrar os efeitos da plasticidade na reorganização cortical após a LM. Conectividade funcional pode ser definida em termos de dependências estatísticas entre medidas de eventos neurofisiológicos. Nossa hipótese é que a lesão modifica a conectividade, e a detecção dessas alterações permitiria um melhor entendimento de como o fluxo de informações entre as áreas envolvidas na dinâmica sensório-motora é alterado após a lesão. Consequentemente, as alterações corticais que ocorrem após a lesão medular devido à neuroplasticidade seriam mais bem compreendidas, possibilitando melhores procedimentos de reabilitação e a criação melhores dispositivos de assistência e apoio à vida diária baseados em interfaces cérebro-máquina. Nesta pesquisa, estudamos a CF em 9 indivíduos com lesão medular e 10 indivíduos controle sem lesão. Todos os participantes foram submetidos à ressonância magnética estrutural e funcional em um equipamento de 1,5 T durante a execução de tarefas motoras específicas. A análise de conectividade funcional (CF) foi realizada usando a correlação SEED-to-Voxel. A área motora suplementar e os giros pré-central e pós-central foram escolhidos como referências para a avaliação da CF, por serem os responsáveis diretos pelo planejamento, execução e controle motor. Os resultados mostraram que a LM desencadeia uma série de alterações neuroplásticas especialmente nos córtices motor e somatossensorial, tanto na força da conexão quanto no número de regiões do cérebro funcionalmente conectadas. Após a LM e ao longo do tempo de lesão, observou-se redução nas conexões dentro da rede somatossensorial e a conectividade funcional variou conforme a tarefa executada pelo indivíduo e a região SEED considerada. Verificou-se reorganização topográfica em direção a um enfraquecimento da rede sensório-motora nos sujeitos com LM, quando comparados aos sujeitos do grupo controle, com diminuição da propriocepção, do controle autonômico e motor, além de associação, integração e processamento sensorial reduzidos. Notou-se ainda uma possível reorganização funcional em direção à preservação da rede de planejamento motor. Spinal Cord Injury (SCI) affects the pathways that carry information to and from the brain. After the injury, cerebral plasticity leads to a cortical reorganization, whose consequences on brain functionalities remain unclear. Understanding the effects of the cortical reorganization following SCI is important because of its potential in predicting clinical outcomes, as well as lead to new therapeutic approaches to enhance patient rehabilitation. Our study assessed the functional connectivity (FC) to demonstrate the effects of plasticity on the cortical reorganization after SCI. Functional Connectivity can be defined as statistical dependencies, such as correlation, among measurements of neurophysiological events. We hypothesize that the lesion would alter the connectivity, and the detection of these changes would allow a better understanding of how the flow of information between the areas involved in the sensory-motor dynamics is altered after the injury. Consequently, the cortical alterations that occur after the spinal cord injury due to neuroplasticity would be better understood, enabling better rehabilitation procedures and improved brain-machine interfaces. We studied the FC in 9 SCI subjects and 10 healthy non-SCI control. All participants underwent structural and functional MRI on a 1.5-T magnetic resonance system while executing specific motor-related tasks. Functional connectivity (FC) analysis was performed using SEED-to-Voxel correlation. The supplementary motor area and the precentral and postcentral gyri were chosen as references to the FC evaluation, for they are directly responsible for motor planning, execution, and control. The results demonstrated that SCI triggers a series of neuroplastic changes, especially in the motor and somatosensory cortexes, both in the strength of the connection and in the number of functionally connected brain regions. Following SCI and over the time of the injury, there was a reduction in connections within the somatosensory network and functional connectivity varied according to the task performed by the individual and the SEED region considered. There was a topographic reorganization towards a weakening of the sensorimotor network in subjects with SCI, when compared to subjects in the control group, with decreased proprioception, autonomic and motor control, in addition to reduced association, integration and sensory processing. It was also noted a possible functional reorganization towards the preservation of the motor planning network. Dissertação (Mestrado)